生物学(五)光合作用与能量转化-【衡水金卷·先享题】2026-2027学年高三生物学一轮复习周测卷（闽桂专版）

生物学（五）光合作用与能量转化 (建议用时40分钟，满分100分) 一、选择题：本题共12小题，共45分。第1~9小题，每小题3分；第1012小题，每小题6分。在 每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.对绿色植物的光合作用和呼吸作用过程进行比较，下列叙述错误的是 A.类囊体薄膜上消耗H2O,而线粒体基质中生成H2O B.叶绿体基质中消耗CO2,而线粒体基质中生成CO2 C.类囊体薄膜上生成O2,而线粒体内膜上消耗O2 D.叶绿体基质中合成有机物，而线粒体基质中分解有机物 2.“洛阳牡丹甲天下”，其国色天香离不开叶片光合作用制造的有机物。某实验小组欲对牡丹叶片 中的光合色素进行提取和分离实验。下列关于该实验的叙述，正确的是 A.可用有机溶剂无水乙醇来分离牡丹叶肉细胞中的光合色素 B.研磨时加入少量二氧化硅有助于充分研磨，加入碳酸钙可防止叶绿素被破坏 C.用纸层析法分离牡丹叶片中的光合色素时，在滤纸条上扩散速度最快的色素含量最高 D.若最终滤纸条上未出现色素带，原因一定是层析时层析液没过了滤液细线 3.光合作用原理的发现离不开科学家的探索与创新。关于探索光合作用原理的实验，下列叙述错 误的是 A.卡尔文用4C标记CO2,探明了CO2中的碳转化为有机物中的碳的途径 B.希尔的实验说明水的光解与糖的合成不是同一个化学反应 C.阿尔农发现水的光解过程伴随着ATP的合成 D.鲁宾和卡门利用同位素18O同时标记CO2和H2O,证明光合作用释放的O2来自水 4.农业生产中，大棚种植常通过调控环境条件提高作物光合效率以增加产量。某农户在种植番茄 时，对大棚内部分环境因素进行管理：①白天适当升高棚内温度至25~30℃；②正午光照过强 时覆盖遮阳网；③定期向棚内补充CO2；④夜间适当降低棚内温度。下列关于这些措施与光合 作用原理关联的分析，正确的是 A.措施①通过提高温度直接促进暗反应中C3的还原，增加有机物的合成 B.措施②可避免光照过强导致光合色素分解，从而维持光反应的正常进行 C.措施③能提高暗反应中CO2的固定速率，为C3的还原提供更多原料 D.措施④通过降低温度减少呼吸作用消耗的有机物，该措施的制定与光合作用原理没有关系 5.在一定温度下，生长在大田的某种植物的光合速率(CO2固定速率)和呼诞 吸速率(CO2释放速率)对光照强度的响应曲线如图所示。下列叙述错误 光合速率 的是 A.光照强度为α时，该植物的干重不会增加 呼吸速率 B.光照强度从α逐渐增加到b时，该植物的生长速率逐渐增大 A C.光照强度小于b时，提高大田CO2浓度，CO2固定速率会增大 光照强度 D.光照强度为b时，适当降低光反应速率，CO2固定速率会降低 6.科学家研究小麦20℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如图所示曲线。下列有关叙述 错误的是 呵 c d 8 6 光照强度 每 A.a点时，小麦叶肉细胞不进行光合作用 B.b点时，小麦光合作用速率等于呼吸作用速率 C.ab段光合作用强度大于呼吸作用强度 D.cd段曲线不再持续上升的原因可能是受CO2浓度的限制 生物学（五）第1页（共4页） 7.在光合作用的探究历程中，人们利用离体的叶绿体进行实验，逐渐探明了水的光解和NADPH 的产生过程，如图所示(e为负电子)。下列分析正确的是 H20①02 <HHe②→NADP阳 NADP+ A.过程①的完成与叶绿体中的类胡萝卜素无关 B.过程②发生在类囊体薄膜上并伴随着能量的转换 C.过程①②均可以发生在所有的自养生物体内 D.蓝细菌进行光合作用时，NADPH进入叶绿体基质中并参与C3的还原 8.甜椒是我国温室栽培的主要蔬菜之一，某小组利用甜椒叶圆片探究光照强度对光合作用速率的 影响，实验装置如图所示。下列说法错误的是 A.本实验材料需选取颜色相同的甜椒叶制成大小相同的 叶圆片 叶圆片 NaHCO3溶液 B.本实验通过改变白炽灯在刻度尺上的位置模拟光照强 白炽灯 度的变化 C.本实验用一定方法先排除叶肉细胞间隙的空气使叶圆 刻度尺 片沉于溶液中 D.相同时间内叶圆片浮起个数可以作为实际光合速率的检测指标 9.如图为在不同温度下，测得某植物的相关指标变化曲线。下列叙盛 一光下C02的吸收 述错误的是 -黑暗条件下C0,的产生 A.光下叶肉细胞的线粒体基质生成CO2,叶绿体基质消耗CO2 B.在40℃时，该植物在光下的呼吸速率等于光合速率，不能正常高 6 生长 4 C.该植物的呼吸作用最适温度高于光合作用的最适温度 D.给该植物浇灌含18O的H2O,一段时间后可在O2、CO2和糖类 15304560温度/℃ 中检测到18O 10.图1为三角叶滨藜和野姜的光合作用相关曲线，图2为长期在一定光照强度下生长的两株三 角叶滨藜的光合作用相关曲线。下列相关说法错误的是 E301 40 三角叶滨藜 30A 三角叶滨藜 20 (光下生长) 10 三角叶滨藜 野姜 10 (阴影下生长)】 0 0浮4 5“。4中中中中“ 0 400800120016002000 都 05001000150020002500 光合有效辐射(PAR)/(umol'm2·sl) 光合有效辐射(PAR)/(umol'm2·s1) 图1 图2 A.相较于三角叶滨藜，野姜能够在较低光照强度下达到其最大光合速率 B.相同光照强度下三角叶滨藜净光合速率大于野姜 C.PAR>800umol·m2·s1时，增加CO2浓度可能会提高野姜的光合速率 D.图2表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关 11.通过改良小麦品种和优化种植技术，可以使小麦产量得到显著提升。小麦的高产需要高效的 光合作用，科研人员采用一种特殊技术增强光合作用中光系统Ⅱ(PSⅡ)的活性，增强电子传递 效率以提高ATP和NADPH的合成量，小麦光合作用的电子传递链如图所示。以下关于这一 过程的相关叙述，错误的是 A.水的氧化过程产生的H+可使类囊体腔中的 H+浓度高于基质 基质（低H+) NADP++H+ NADPH ADP+Pi ATP B.增强PSⅡ活性能够直接提高ATP合成酶催化 S光 质体 光 N⑧ H+ d ATP合成的速率 合成醉 P700 C.提高PSⅡ活性后，光反应过程中释放的氧气量 素 PSI M粉 增加 g D.光反应产生的NADPH主要用于光合作用的，o P℃ O2+H+ H 暗反应阶段 Ht质体蓝素 水的氧化 类囊体腔（高H+) 生物学（五）第2页（共4页） 40分钟·M 12.对硝基苯酚可用于生产某些农药和染料，其化学性质稳定。研究发现，某细菌不能在无氧条件 下生长，在适宜条件下能降解和利用对硝基苯酚，并释放CO2。在Buk无机培养基和光照条 件下，培养某栅藻（真核生物）的过程中，对硝基苯酚含量与栅藻光合放氧量的关系如图1。为 进一步分析栅藻与细菌共培养条件下对硝基苯酚(40g·L1)的降解情况，开展了3组(I、 Ⅱ和Ⅲ)对比实验，结果如图2。下列相关叙述错误的是 4 0对硝基苯酚/(mgL1) 3 10 如100 ×I栅藻+光照 -20 ·Ⅱ细菌+通空气 -30 50 搭1 暴 ·Ⅲ细菌+栅藻+光照 40 0 1 契 培养时间/h 图1 图2 A.图1结果表明，对硝基苯酚抑制栅藻的光合放氧反应 B.若将I中对硝基苯酚含量改为20mg·L1,培养l0min后，推测该培养液pH会降低 C.图2实验结果说明氧气是限制细菌对对硝基苯酚的降解与利用的关键因素 D.细菌与栅藻通过原始合作，可净化被对硝基苯酚污染的水体 班级 姓名 分数 题号 6 7 9 10 11 12 答案 二、非选择题：本题共3小题，共55分。 13.(18分)小麦是我国重要的粮食作物之一，其生长过程会受到多种因素的影响。旗叶是小麦植 株最后长出、位于植株最顶端、寿命最短的一片叶子，但它为小麦籽粒提供的糖类约占籽粒中 糖类的一半。回答下列问题： (1)小麦光合作用产生氧气的具体场所为 (2)与其他叶片相比，能使旗叶的光合作用更有优势的环境因素是 ；在适宜 条件下，成熟旗叶一段时间内的有机物增加量可能为零，其原因是该段时间内旗叶合成的有机 物用于呼吸作用和 而没有积累。 (3)为探究干旱对小麦生长的影响，科研人员以小麦品系X为材料进行实验，实验处理及相关 检测结果如下表所示。 生理指标 正常供水 轻度干旱 中度干旱 重度干旱 胞间CO2浓度/(mmol·mol-1) 113.1 80.2 60.1 43.2 气f孔开度/(mol·m2·s1) 0.097 0.067 0.031 0.026 叶绿素含量/(mg·g1) 21.3 21.1 18.4 15.3 净光合速率/(umolCO2·m2·s1) 10.3 7.6 4.1 1.8 呼吸速率/(umolCO2·m2·s1) 3.1 2.7 2.3 1.6 根据表中数据，在下图中用柱形图表示不同干旱程度下小麦品系X的总光合速率（要求画出柱 形图，并在柱形顶端标出具体数值)。据表并结合光合作用的过程分析，随着干旱程度的增加， 小麦品系X的光合速率呈现图示变化趋势的原因主要是 14 12 10 (4)就与CO2的亲和力而言，小麦叶绿体中固定CO2的 8 R酶明显低于玉米叶绿体中的P酶，与普通小麦相比，转 6 P酶基因的小麦在干旱条件下具有明显的生长优势，原 因是 正常供水轻度干早中度干平重度干旱 14.(18分)无土栽培黄瓜时，培养基中要添加适量的Mg2+。研究人员用含不同浓度Mg2+(甲组 适量Mg+、乙组过量Mg2+、丙组缺少Mg+)的培养基培养黄瓜，测定开花结果期的叶片中光 合色素的含量（单位：g·g1)及光合特征参数的变化，结果如下表、图1、图2所示。 组别 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 叶绿素a十叶绿素b 叶绿素a/叶绿素b 2.159 0.539 0.421 2.698 4.005 2.259 0.548 0.363 2.807 4.125 丙 1.746 0.406 0.353 2.152 4.301 生物学（五）第3页（共4页） 6 一甲 0.50 0.45 丙 12 0.40 (1-.-wIoww) 0.35 0.30 0.25 6 0.20 0.15 4 0.10 )时间/h 时间/h 图1净光合作用速率的日变化 图2气孔导度的日变化 回答下列问题： (1)利用特定的仪器测定色素提取液在 填“红光”或“蓝紫光”)下的吸光率，可 计算出叶绿素的含量，测定时不选择另一种光的原因是 分离黄瓜叶片的光合色素时，滤纸条上色素带颜色为 的是叶绿素b。 (2)分析题表数据，与甲组相比，丙组黄瓜缺Mg2+对 （填“叶绿素a”或“叶绿素b”) 的合成影响较大，理由是 (3)图1中与甲组相比，丙组黄瓜的净光合速率较低，结合题干和表格信息推断主要原因是 。 某同学结合图2 分析，推断影响乙组黄瓜12：00一14：00时间段内净光合速率下降的主要内部因素是气孔因 素，该同学做出此判断的依据是 15.(19分)叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R 酶同一活性位点；线粒体中G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸，如图1。为探究保卫细胞中G 酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞 中增加的植株S,实验结果如图2。回答下列问题： 02 02C02 保卫细胞 叶绿体 植株S 02) 5 C02 酶 植株W 9 C3+C2 2C3 02 500 1000 过氧化 HCO 气孔 保卫细胞 光照强度/(umolm-2s-) 甘氨酸物酶体 C02 02 植株S 甘酸G酶，c0, C02 丝氨酸 线粒体 可溶性 0.2 糖等溶质 植株W 0 ● 500 1000 细胞 光照强度/(molm2.sl) CO 图1 图2 (1)R酶催化CO2固定的场所是叶绿体的 ,产物C3在光反应生成的 参与下合成糖类等有机物。 (2)植物保卫细胞吸水，气孔开度增大。由图1、图2可知，相同光照条件下植株S叶片的净光 合速率高于植株W,原因是 (3)保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，植株S的净光合速率 (填“增大”或“减小”)；相较于植株W,植株S的净光合速率变化幅度 (填“较大”“较小”或“无法判断”)。 (4)若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需补充一个实验组，写出完整的实 验思路及预期结果。 实验思路： 预期结果： 生物学（五）第4页（共4页） 40分钟·M40分钟·M ·生物学· 生物学（五） 9 命题要素一览表 注： 1.能力要求： I,理解能力 Ⅱ，实验探究能力Ⅲ，解决问题能力V.创新能力 2.学科素养： ①生命观念 ②科学思维 ③科学探究 ④社会责任 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分值 (主题内容) I ① ② ③ ④ 档次 系数 光合作用和呼吸作用的 选择题 3 0.65 场所与物质变化比较 光合色素的提取与分离 2 选择题 3 易 0.72 实验 3 选择题 3 光合作用原理的发现史 易 0.75 农业生产中提高光合效 4 选择题 3 0.60 率的措施与原理分析 探究光照强度对光合作 选择题 3 / 0.65 用强度的影响 光合作用强度与光照强 6 选择题 3 易 0.72 度的关系曲线分析 光合作用的光反应与暗 7 选择题 3 中 0.60 反应过程及能量转化 光照强度对光合速率的 选择题 3 影响实验（叶圆片上浮 / / 中 0.65 法原理与指标) 温度对光合作用与呼吸 9 选择题 3 0.65 作用的影响 不同植物光合特性差异 10 选择题 6 中 0.50 及环境影响分析 光系统Ⅱ(PSⅡ)的电子 11 选择题 6 / 中 0.50 传递过程及功能 微生物降解污染物与藻 12 选择题 6 类光合作用的互作关系 难 0.29 分析 ·17 ·生物学· 参考答案及解析 旗叶光合作用特点，干 早胁迫对小麦光合速率 13 非选择题 18 / √ 难 0.27 影响的机制分析与图表 绘制 镁离子浓度对黄瓜光合 14 非选择题 18 色素含量及光合特征参 中0.65 数影响的实验分析 光反应、暗反应的物质 变化和能量变化，影响 15 非选择题 19 √√ 难 0.28 光合作用的因素，验证 性实验与探究性实验 香考答案及解析 一、选择题 作失误也可能导致该结果，如研磨不充分、提取液选 1.A【解析】类囊体薄膜上进行水的光解消耗HO, 择错误（如用了水）、滤液细线画得过轻等，D错误。 而线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段生成H2O, 3.D【解析】卡尔文通过追踪检测C的去向，探明了 线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，该阶段不生成 CO2中的碳在光合作用过程中转化为有机物中的碳 H2O,A错误；叶绿体基质中进行暗反应，消耗CO 的途径，A正确：离体叶绿体在适当条件下发生水的 进行CO2的固定，线粒体基质中进行有氧呼吸第二 光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应，希尔反应 阶段，涉及丙酮酸和水反应生成CO2,B正确；类囊体 说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，B正 薄膜上进行水的光解生成O2,线粒体内膜上进行有 确：阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP,并 氧呼吸第三阶段，消耗O2和[H]生成水，C正确：叶 且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随， 绿体基质中进行暗反应，合成葡萄糖等有机物，线粒 C正确：鲁宾和卡门采用同位素标记法分别标记CO, 体基质中进行有氧呼吸第二阶段，分解有机物（丙酮 和水进行实验，证明光合作用释放的O2来自水，D 酸)，生成CO2和[H],D正确。 错误。 2.B【解析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水 4.C【解析】措施①中，白天适当升高温度(25~30℃ 乙醇中，所以，可用无水乙醇提取绿叶中的色素，A错 为多数作物光合作用有关酶的适宜温度)，主要通过 误；加入二氧化硅可以增大摩擦力，使研磨更加充分， 提高光合作用有关酶的活性间接促进光反应和暗反 加入碳酸钙可以中和细胞液中的有机酸，防止酸性的 应，且温度对光反应和暗反应的影响是整体性的，并 细胞液破坏镁离子从而导致叶绿素分解，B正确；用 非仅针对暗反应某一步骤，A错误；正午光照过强时， 纸层析法分离光合色素时，色素在滤纸条上的扩散速 覆盖遮阳网的主要目的是避免光照过强导致的“光合 度取决于色素在层析液中的溶解度，溶解度越大，扩 午休”（此时气孔关闭，CO2供应不足，光合速率下 散速度越快，色素的含量与色素带的宽窄有关，C错 降)，而非防止“光合色素分解”，光合色素一般在极端 误；层析液液面没过滤液细线，确实会导致色素直接 强光（如强光十高温）下才可能被破坏，正常正午光照 溶解到层析液中，从而无法在滤纸条上分离形成色素 通常不会直接导致其分解，B错误；暗反应中，CO2的 带，这是最常见的原因，但“一定是”过于绝对，其他操 固定依赖CO2与C结合生成Ca,措施③补充CO2 ·18· 40分钟·M ·生物学· 可提高C)2浓度，直接加快CO2的固定速率，生成更 8.D【解析】为了确保实验的准确性和可比性，实验材 多C,而C是后续C还原（需光反应提供的ATP 料（甜椒叶）应选取颜色相同、大小一致的叶圆片，以 和NADPH)的原料，进而为有机物合成提供更多中 排除因叶片大小或颜色差异导致的实验误差，A正 间产物，符合光合作用暗反应的过程原理，C正确；虽 确；本实验是探究光照强度对光合速率的影响，实验 然措施④的直接作用是降低呼吸作用消耗有机物的 中通过调整白炽灯的位置来改变光照强度，B正确； 量（减少夜间有机物损耗），但它是基于光合作用和呼 在光合作用实验中，通常需要将叶圆片沉于溶液中， 吸作用原理而制定的，其最终目的是增加作物产量， 以便观察光合作用产生的气泡，排除叶肉细胞间隙的 且夜间低温可通过维持叶绿体结构稳定性，减少光合 空气是实现这一步骤的必要操作，C正确：叶圆片浮 相关酶的降解等，为次日光合作用的高效启动提供基 起的个数可以作为光合速率的检测指标，但它反映的 础，D错误。 是净光合速率，而不是实际光合速率，实际光合速率 5.C【解析】净光合速率=光合速率一呼吸速率，光照 =净光合速率十呼吸速率，所以还应包括呼吸作用消 强度为α时，光合速率等于呼吸速率，即净光合速率 耗的氧气量，D错误。 为0，而植物干重增加依赖净光合积累有机物，因此9.B【解析】光下叶肉细胞会进行光合作用和呼吸作 干重不会增加，A正确；净光合速率越大，植物积累有 用，光合作用叶绿体基质消耗CO2,呼吸作用线粒体 机物越多，光照强度从a逐渐增加到b时，光合速率 基质中有CO2生成，A正确：40℃条件下，净光合速 与呼吸速率差值逐渐增大，生长速率逐渐增大，B正 率和呼吸速率相等，但由于光照时间未知，无法判断 确；光照强度小于b时，光照强度为光合作用的主要 植物一天的有机物积累量，即无法判断植物能否正常 限制因素，提高大田CO2浓度不会使CO2固定速率 生长，B错误；据图可知，实验范围内，该植物呼吸作 增大（因为光照不足，光反应提供的ATP和NADPH 用的最适温度约为40℃，而光合作用的最适温度约 有限，限制暗反应)，C错误；光照强度为b时，适当降 为30℃，C正确；给该植物浇灌含18O的H2O,光反 低光反应速率，光反应为暗反应提供的ATP和 应中水的光解生成18O标记的O2,18O标记的H2O NADPH减少，会使暗反应中CO2固定速率降低，D 参与有氧呼吸第二阶段，可生成C8O2,C“O2参与光 正确。 合作用暗反应合成(CH218O),故一段时间后可在 6.C【解析】a点时，光照强度为0，小麦叶肉细胞只进 )2、CO2和糖类中检测到18O,D正确。 行呼吸作用，不进行光合作用，A正确：b点时，二氧 10.B 【解析】分析图1可知，当PAR> 化碳的吸收量为0，说明小麦光合作用消耗的二氧化 800mol·m·s1时，野姜的净光合速率不再 碳量等于呼吸作用产生的二氧化碳量，即光合作用速 变化，而三角叶滨藜的净光合速率依然在上升，因 率等于呼吸作用速率，B正确；ab段二氧化碳的释放 此野姜能够在较低光照强度下达到其最大光合速 量逐渐减少，说明光合作用逐渐增强，但此时呼吸作 率，A正确；分析图1可知，当光照强度较弱时，相 用强度大于光合作用强度，C错误：cd段光照强度已 同光照强度下三角叶滨藜净光合速率小于野姜，当 经不是限制光合作用的因素，曲线不再持续上升的原 光照强度较强时，相同光照强度下三角叶滨藜净光 因可能是受二氧化碳浓度等其他因素的限制，D 合速率大于野姜，B错误；当PAR> 正确。 800mol·m2·s1时，野姜净光合速率不再变 7,B【解析】过程①是水在光下分解，需要叶绿体中的 化，此时光照强度不再是限制因素，增加CO,浓度 色素（叶绿素和类胡萝卜素）吸收光能，A错误；过程 可能会提高野姜光合速率，C正确：分析图2可知， ②是NADPH的形成，发生在类囊体薄膜上，同时将 与阴影下生长的三角叶滨藜相比，光下生长的三角 色素分子吸收的光能转化为有机物中的化学能，B正 叶滨藜光饱和点（光合速率达到最大值时所需要的 确：一些进行化能合成作用的自养型生物不能进行① 最小光照强度)更大，表明叶片的光合作用特性与 ②过程，C错误；蓝细菌是原核生物，细胞内没有叶绿 其生长条件有关，D正确。 体，其C3还原也在细胞质中进行，D错误。 11.B【解析】根据图示可知，水的氧化过程产生的 ·19· ·生物学· 参考答案及解析 H使类囊体腔中的H+浓度高于基质，A正确：结 降低；小麦品系X的叶绿素含量减少，光反应吸收 合图示与光合作用的原理可以分析出，PSⅡ通过水 转化的光能减少，光反应速率降低(4分) 的光解释放电子与氧气，电子进一步通过电子传递 (4)干旱条件下，小麦的气孔开度减小，胞间CO2浓 链产生H+浓度梯度，H顺浓度梯度运输，驱动 度降低，与R酶相比，P酶与CO2的亲和力强，能固 ATP合成酶催化ATP的合成，B错误；提高PSⅡ活 定更多CO2,使暗反应速率提高，光合作用速率提 性后，促进水的光解，产生更多的氧气，C正确： 高，因此转P酶基因的小麦具有生长优势 NADPH在光反应阶段产生，主要用于暗反应阶段 【解析】(1)小麦光合作用的光反应产生了氧气，光 的C的还原，D正确 反应的场所是叶绿体类囊体薄膜。 12.B【解析】图1结果表明，对硝基苯酚可抑制栅藻 (2)旗叶是小麦植株最后长出、位于植株最顶端的叶 光合放氧反应，且在一定范围内，随着对硝基苯酚浓 子，与其他叶片相比，旗叶更容易得到充足的光照； 度增加，栅藻的光合放氧量逐渐下降，对光合放氧的 在适宜条件下，成熟旗叶一段时间内的有机物增加 抑制作用增强，A正确；分析图1可知，对硝基苯酚 量可能为零，由“它为小麦籽粒提供的糖类约占籽粒 含量为20mg·L-1时，栅藻光合放氧量较高，而光 中糖类的一半”可推知，该段时间内旗叶合成的有机 合作用会消耗培养液中的CO2,故培养液的pH会 物用于呼吸作用和运输到籽粒（或其他部位）。 升高，B错误：由题意知，该细菌不能在无氧条件下 (3)总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由表 生长，栅藻在光照下会产生氧气，分析图2可知，工、 中数据可计算各组总光合速率，正常供水时： Ⅱ、Ⅲ三组对比，I组有氧气，Ⅱ、Ⅲ组有细菌十氧 10.3十3.1=13.4 umolC02·m2·s;轻度干 气，Ⅱ、Ⅲ组对硝基苯酚相对含量下降趋势基本一 旱时：7.6十2.7=10.3 gmolCO2·m2·s1:中度 致，I组基本不变，则细菌在有氧条件下可降解对硝 干旱时：4.1十2.3=6,44 molCO2·m2·s1;重度 基苯酚，可推知细菌利用对硝基苯酚的限制因子是 干旱时：1.8十1.6=3.4 umol C02·m2·s。据 氧气，C正确；结合题意和图2可知，在光照条件下 表并结合光合作用的过程分析，随着干旱程度的增 栅藻进行光合放氧为细菌提供有氧环境，而细菌在 加，小麦品系X的光合速率呈现图示变化趋势的原 有氧环境下可降解对硝基苯酚，并为栅藻提供CO2, 因主要是随着干早程度的增加，小麦品系X的气孔 故二者可通过原始合作净化被对硝基苯酚污染的水 开度减小，CO2吸收减少，胞间CO2浓度降低，暗反 体，D正确。 应速率降低：小麦品系X的叶绿素含量减少，光反 二、非选择题 应吸收转化的光能减少，光反应速率降低。 13.(18分，除标注外，每空3分) (4)由“就与CO2的亲和力而言，小麦叶绿体中固定 (1)(叶绿体)类囊体薄膜(2分) CO2的R酶明显低于玉米叶绿体中的P酶”可知， (2)光照（或“充足的光照”）运输到籽粒（或其他 干旱条件下，小麦的气孔开度减小，胞间CO2浓度 部位) 降低，与R酶相比，P酶与CO2的亲和力强，能固定 (3) 更多CO2,使暗反应速率提高，进而使光合作用速率 提高，因此与普通小麦相比，转P酶基因的小麦在干 14 13.4 旱条件下具有生长优势。 12 10.3 10 14.(18分，除标注外，每空3分) lou) 8 (1)红光(2分)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫 6 光和红光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，选择 2 如 红光可排除类胡萝卜素的干扰黄绿色(2分) 正常供水轻度干旱中度干旱重度干旱 (2)叶绿素b(2分)与甲组相比，丙组叶绿素a/叶 随着干旱程度的增加，小麦品系X的气孔开度减 绿素b的值增大，说明叶绿素b合成减少幅度比叶 小，CO2吸收减少，胞间CO2浓度降低，暗反应速率 绿素a合成减少幅度大 ·20· 40分钟·M ·生物学· (3)丙组黄瓜缺少Mg+,使叶绿素含量减少，光反 速率植株T净光合速率小于植株W,植株S净光 应速率减慢图2中乙组黄瓜12：00一14：00时间 合速率大于植株W 段内叶片气孔导度降低，使进入叶肉细胞中的CO2 【解析】(1)叶绿体中R酶催化CO2固定，CO2固定 减少，导致暗反应速率下降，进而使黄瓜净光合速率 属于暗反应过程，暗反应发生在叶绿体基质中。产 下降 物C在光反应产物ATP和NADPH的作用下合成 【解析】(1)提取到的色素可利用特定的仪器测定色 糖类等有机物，其中ATP可以提供能量，NADPH 素提取液在红光下的吸光率，从而计算出叶绿素的 作为还原剂并提供能量。 含量，测定时选择用红光而不是蓝紫光的原因是叶 (2)结合图示和题干信息分析，相同光照条件下植株 绿素能吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝 S的保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨酸转化 紫光，选用红光可排除类胡萝卜素的干扰，因而需要 为丝氨酸和CO2,从而使保卫细胞的细胞质基质中 选择红光作为实验条件；在分离黄瓜叶片中的光合 HCO,和可溶性糖等溶质增加，提高了保卫细胞的 色素时，叶绿素a的颜色是蓝绿色，叶绿素b的颜色 细胞液浓度，保卫细胞吸水，气孔开度增大，CO2吸 是黄绿色。 收加快，暗反应速率加快，从而使得植株S叶片的净 (2)与甲组相比，丙组叶绿素a/叶绿素b的值增大， 光合速率高于植株W。 这是因为缺Mg+抑制叶绿素a和叶绿素b的合成， (3)叶绿体中R酶既能催化CO,固定，也能催化C 且叶绿素b合成减少幅度比叶绿素a合成减少幅 与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性 度大。 位点。保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从 (3)据题表和题图可知，图1中，丙组的净光合速率 21%升高到40%时，CO2竞争R酶的能力减弱，光 小于甲、乙组的原因是丙组黄瓜缺少Mg+,使叶绿 合作用暗反应速率减小，因此植株S的净光合速率 素合成量减少，导致光反应速率减慢：由于中午时乙 减小。相较于植株W,植株S中G酶表达量高，有 组黄瓜叶片气孔导度降低，进入叶肉细胞中的二氧 利于CO2生成，又植株S在相同条件下气孔开度相 化碳减少，导致暗反应速率下降，进而使黄瓜净光合 对较大，有利于CO2的吸收，因此植株S的净光合 速率下降。 速率变化幅度较小。 15.(19分，除标注外，每空3分) (4)为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影 (1)基质(2分)ATP、NADPH(2分) 响，以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅 (2)植株S保卫细胞中G酶表达量提高，促进甘氨 在保卫细胞中增加的植株S,还需要补充的一个实 酸转化为丝氨酸和CO2,从而使保卫细胞的细胞质 验组是构建G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植 基质中HCOˉ和可溶性糖等溶质增加，提高了保卫 株（假设为T)。实验思路是以野生型植株W为参 细胞的细胞液浓度，保卫细胞吸水，气孔开度增大， 照，构建G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S CO2吸收加快，光合速率加快 和G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实 (3)减小较小 验组，在相同且适宜条件下培养，测定三组植物在不 (4)以野生型植株W为参照，构建G酶表达量仅在 同光照强度下的净光合速率。根据上述分析，G酶 保卫细胞中增加的植株S和G酶表达量仅在保卫 有利于光合作用的进行，因此预期结果是植株T净 细胞中减少的植株T为实验组，在相同且适宜条件 光合速率小于植株W,植株S净光合速率大于植 下培养，测定三组植物在不同光照强度下的净光合 株W。 ·21·